RU2752408C1 - Method for initiating multi-channel laser initiation system - Google Patents

Method for initiating multi-channel laser initiation system Download PDF

Info

Publication number
RU2752408C1
RU2752408C1 RU2020126392A RU2020126392A RU2752408C1 RU 2752408 C1 RU2752408 C1 RU 2752408C1 RU 2020126392 A RU2020126392 A RU 2020126392A RU 2020126392 A RU2020126392 A RU 2020126392A RU 2752408 C1 RU2752408 C1 RU 2752408C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
initiating
optical
control
pulse
laser
Prior art date
Application number
RU2020126392A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Борисович Хрисанфов
Сергей Рамзисович Усманов
Сергей Валентинович Баталов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2020126392A priority Critical patent/RU2752408C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2752408C1 publication Critical patent/RU2752408C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10Initiators therefor
    • F42B3/113Initiators therefor activated by optical means, e.g. laser, flashlight

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: invention relates to the field of physics of explosion, methods and devices of non-contact detonation of industrial explosives and can be used in devices to ensure safety, control and initiation of explosive devices and pyrotechnic devices with an optical signal. The method of initiating a multichannel laser initiation system consists in monitoring the optical path of the system with a closed optical switch by forming and supplying first a control pulse and then an initiating pulse. After switching the optical switch to the open state, the optical path is monitored by generating and supplying a control pulse to the path of the initiating device. After initiation of the initiating device, its operation is checked with a control pulse. In this case, the control and initiating pulses are formed with the same amplitude and different duration for each laser emitter. One or simultaneously two control / initiation pulses are applied to one or two initiating devices, respectively, through a feed-through optical connector. The open / closed state of the optical switch is provided by moving the light filter of the optical switch to the open / closed state.EFFECT: technical result consists in increasing the safety of the laser initiation system by ensuring control of the state of the optical path in each channel of the system.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области физики взрыва, методов и средств неконтактного подрыва промышленных взрывчатых веществ (ВВ) и может использоваться в средствах для обеспечения безопасности, контроля и инициирования взрывных устройств и пиротехнических приборов оптическим сигналом.The invention relates to the field of physics of explosion, methods and means of non-contact detonation of industrial explosives (HE) and can be used in means to ensure safety, control and initiation of explosive devices and pyrotechnic devices with an optical signal.

Известно изобретение под названием "Устройство для многократного оптического инициирования, для активной обороны транспортных средств" (патент Франции №2864217, МПК F42B 3/113, опубл. 24.06.2005 г.), в котором описан способ инициирования многоканальной системы лазерного инициирования, согласно которому формируют и подают сигнал на электрические и оптические включатели, тем самым позволяя выбрать требуемое количество источников лазерного излучения, на которые будет подаваться питание от источника энергии для выдачи оптического импульса инициирования требуемых лазерных воспламенителей.There is an invention called "Device for multiple optical initiation for active defense of vehicles" (French patent No. 2864217, IPC F42B 3/113, publ. 24.06.2005), which describes a method for initiating a multichannel laser initiation system, according to which generating and supplying a signal to electrical and optical switches, thereby making it possible to select the required number of laser radiation sources to which power will be supplied from the energy source for issuing an optical pulse to initiate the required laser ignitors.

Достоинством данного способа инициирования является то, что обеспечивается не только электрический, но и оптический разрыв в тракте передачи импульса инициирования от источника питания к лазерному воспламенителю.The advantage of this initiation method is that it provides not only electrical, but also an optical break in the path of transmission of the initiation pulse from the power source to the laser igniter.

Недостатком данного способа инициирования является отсутствие возможности контроля состояния оптического тракта с помощью контрольного импульса от лазерного излучателя через оптический включатель до каждого из лазерных воспламенителей (ЛВ) с последующей регистрацией с помощью регистратора лазерного излучения.The disadvantage of this initiation method is the lack of the possibility of monitoring the state of the optical path using a control pulse from the laser emitter through the optical switch to each of the laser ignitors (LV) with subsequent registration using a laser radiation recorder.

Известен способ инициирования многоканальной системы лазерного инициирования, по которому формируют и подают оптический импульс инициирования от лазерного излучателя через управляемые компьютером поляризационный оптический включатель и акустико-оптический дефлектор в требуемый канал инициирования лазерного воспламенителя ("Предохранительно-прицельное устройство без подвижных частей", патент США №5404820, МПК F42B 3/113, опубл. 11.04.1995 г.).There is a known method for initiating a multichannel laser initiation system, according to which an optical initiation pulse is generated and supplied from a laser emitter through a computer-controlled polarizing optical switch and an acoustic-optical deflector into the required initiation channel of the laser igniter ("Safety-aiming device without moving parts", US patent No. 5404820, IPC F42B 3/113, publ. 11.04.1995).

Согласно изобретению с источником лазерного излучения связан поляризационный оптический включатель для блокировки лазерного излучения при первом положении включателя и для пропускания лазерного излучения при втором положении. От оптического включателя лазерное излучение поступает на управляемый компьютером блок акустико-оптического дефлектора, в котором регулируется угол перемещения лазерного излучения в зависимости от выходного сигнала блока управления, управляемого компьютером. В результате лазерное излучение направляется в один или в несколько волоконно-оптических каналов для задействования лазерного воспламенителя, относящегося к данному каналу.According to the invention, a polarizing optical switch is connected to the laser radiation source for blocking laser radiation in the first position of the switch and for transmitting laser radiation in the second position. From the optical switch, the laser radiation enters the computer-controlled unit of the acoustic-optical deflector, in which the angle of movement of the laser radiation is adjusted depending on the output signal of the computer-controlled control unit. As a result, laser radiation is directed into one or more fiber optic channels to activate the laser igniter associated with this channel.

Достоинством данного способа является возможность блокировки лазерного импульса инициирования при первом положении включателя и для пропускания импульса инициирования при втором положении. Недостатком данного способа инициирования является отсутствие контрольного оптического импульса, и как следствие - отсутствие возможности контроля состояния оптического тракта от лазерного излучателя через оптический включатель до каждого из лазерных воспламенителей.The advantage of this method is the possibility of blocking the laser pulse of initiation at the first position of the switch and for passing the pulse of initiation at the second position. The disadvantage of this initiation method is the absence of a control optical pulse, and as a consequence, the lack of the possibility of monitoring the state of the optical path from the laser emitter through the optical switch to each of the laser ignitors.

Известна многоканальная система лазерного инициирования под названием "Детонирующая система" (патент США №5413045, МПК F42B 3/00, 3/113, опубл. 09.05.1995 г.), в которой описан способ инициирования лазерного воспламенителя, по которому формируют и подают контрольный и инициирующий оптические импульсы от разных лазерных излучателей через оптический расщепитель в волоконно-оптический кабель на лазерный воспламенитель с регистрацией контрольного импульса регистратором лазерного излучения.Known multichannel laser initiation system called "Detonating system" (US patent No. 5413045, IPC F42B 3/00, 3/113, publ. 09.05.1995), which describes a method for initiating a laser igniter, through which a control and initiating optical pulses from different laser emitters through an optical splitter into a fiber-optic cable to a laser igniter with registration of a control pulse by a laser radiation recorder.

Инициирование лазерного воспламенителя происходит при помощи лазерного излучения определенных частоты и мощности. Оптическое излучение от лазерного излучателя проходит по волоконно-оптическому кабелю через оптический расщепитель, который пропускает только излучение определенной частоты и отражает все остальные. Контрольный лазерный излучатель служит для проверки работоспособности системы лазерного инициирования и посылает по волоконно-оптическому кабелю контрольный оптический импульс в виде излучения другой частоты и мощности по сравнению с импульсом инициирования. Контрольный импульс отражается от оптического расщепителя и возвращается обратно по волоконно-оптическому кабелю и выделяется (регистрируется) регистратором лазерного излучения.The laser igniter is initiated by means of laser radiation of a certain frequency and power. Optical radiation from a laser emitter travels along a fiber optic cable through an optical splitter, which only passes radiation of a certain frequency and reflects all others. The control laser emitter serves to check the operability of the laser initiation system and sends a control optical pulse through the fiber-optic cable in the form of radiation of a different frequency and power compared to the initiation pulse. The control pulse is reflected from the optical splitter and returned back through the fiber-optic cable and is allocated (recorded) by the laser radiation recorder.

Данный способ позволяет контролировать состояние лазерного воспламенителя, однако нет возможности проконтролировать параметры основного лазерного излучения, инициирующего лазерный воспламенитель.This method allows you to control the state of the laser igniter, but there is no way to control the parameters of the main laser radiation that initiates the laser igniter.

Известна система лазерного инициирования под названием "Лазерное инициирующее устройство с волоконно-оптическим кабелем" (патент США №5714458, МПК F42C 19/00, опубл. 22.06.1999 г.), в которой описан способ инициирования лазерного воспламенителя, согласно которому формируют и подают оптический инициирующий импульс и контролируют параметры оптического инициирующего импульса регистратором лазерного излучения.A known laser initiation system called "Laser initiating device with fiber optic cable" (US patent No. 5714458, IPC F42C 19/00, publ. 06/22/1999), which describes a method for initiating a laser igniter, according to which the optical initiation pulse and control the parameters of the optical initiation pulse by a laser radiation recorder.

Инициирование лазерного воспламенителя происходит передачей импульса инициирования от лазерного излучателя по волоконно-оптическому кабелю на лазерный воспламенитель. Отдельный волоконно-оптический кабель системы встроенного контроля дополняет волоконную систему передачи лазерного излучения. Оптический блок содержит GRIN линзы. Линзы установлены последовательно и обеспечивают коллимирование и рассеивание части лазерного излучения к лицевой поверхности волоконно-оптического кабеля регистратора лазерного излучения. В состав оптического блока также входят линзы с асферической оптикой, которые контролируют преломление лазерного излучения, отраженного в направлении волоконно-оптического кабеля регистратора лазерного излучения.The initiation of a laser igniter occurs by transmitting an initiation pulse from the laser emitter through a fiber optic cable to the laser igniter. A separate fiber optic cable for the embedded control system complements the fiber laser transmission system. The optical unit contains GRIN lenses. The lenses are installed in series and provide collimation and scattering of a part of the laser radiation to the front surface of the fiber-optic cable of the laser radiation recorder. The optical unit also includes lenses with aspherical optics, which control the refraction of laser radiation reflected in the direction of the fiber-optic cable of the laser recorder.

В данном способе осуществлена возможность регистрации параметров оптического инициирующего импульса от лазерного излучателя, задействующего лазерный воспламенитель. При этом, контроль параметров оптического инициирующего импульса от лазерного излучателя является опосредованным и только непосредственно сразу после лазерного излучателя. Также недостатком является отсутствие возможности контроля состояния оптического тракта с помощью контрольного импульса от лазерного излучателя до лазерного воспламенителя с последующей регистрацией с помощью регистратора лазерного излучения.In this method, it is possible to register the parameters of an optical initiating pulse from a laser emitter that uses a laser igniter. In this case, the control of the parameters of the optical initiating pulse from the laser emitter is indirect and only immediately after the laser emitter. Another disadvantage is the inability to control the state of the optical path using a control pulse from the laser emitter to the laser igniter, followed by registration using a laser radiation recorder.

Известна система лазерного инициирования под названием "Способ и система инициирования зарядов" (патент РФ №2684259 МПК F42C 13/02 (2006.01) F42D 1/04 (2006.01), опубл. 04.04.2019 г.), в которой описан способ инициирования лазерного воспламенителя, согласно которому формируют и подают оптический инициирующий импульс через оптический включатель, переключаемый блоком управления на время передачи инициирующего импульса из исходного состояния в сработанное.Known laser initiation system called "Method and system of initiation of charges" (RF patent No. 2684259 IPC F42C 13/02 (2006.01) F42D 1/04 (2006.01), publ. 04.04.2019), which describes a method of initiating a laser igniter , according to which an optical initiation pulse is generated and supplied through an optical switch, which is switched by the control unit for the duration of the transfer of the initiation pulse from the initial state to the triggered one.

Согласно изобретению инициирование лазерного воспламенителя осуществляется следующим образом. Блок управления включает лазер, с которого оптическое излучение по волоконно-оптическому кабелю подается на оптический переключатель, содержащий фотопреобразователь и схему запуска, формирующую сигнал переключения из исходного в сработанное состояние оптического включателя на время необходимое для прохождения оптического излучения, инициирующего лазерный воспламенитель.According to the invention, the initiation of the laser igniter is carried out as follows. The control unit includes a laser, from which optical radiation is fed through a fiber-optic cable to an optical switch containing a photoconverter and a trigger circuit that generates a signal for switching from the initial to the activated state of the optical switch for the time required for the optical radiation to pass, initiating the laser igniter.

Таким образом, прохождение оптического излучения от лазера обеспечивается с требуемыми временными, энергетическими и спектральными характеристиками для инициирования лазерного воспламенителя. Однако, отсутствует возможность контроля состояния оптического тракта с помощью контрольного импульса от лазерного излучателя через оптический включатель до каждого из лазерных воспламенителей с последующей регистрацией с помощью регистратора лазерного излученияThus, the passage of optical radiation from the laser is provided with the required time, energy and spectral characteristics for the initiation of the laser igniter. However, there is no possibility of monitoring the state of the optical path using a control pulse from the laser emitter through the optical switch to each of the laser ignitors with subsequent registration using a laser radiation recorder.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является четырехканальная система лазерного инициирования с помощью лазерных диодов (D.Rosner, E.Spomer "For channel laser firing unit using laser diodes" // Second NASA Aerospace Pyrotechnic Systems Workshop, Sandia national laboratories Albuquerque, 1994 г., p. 101-114), в котором описан способ инициирования системы который заключается в том, что контролируют оптический тракт системы при закрытом оптическом включателе (ОВ) путем формирования и подачи инициирующего импульса в тракт инициирующего устройства, переводят ОВ в открытое состояние, инициируют инициирующее устройство - формируют и подают инициирующий импульс на инициирующее устройство.The closest analogue chosen as a prototype is a four-channel laser initiation system using laser diodes (D. Rosner, E. Spomer "For channel laser firing unit using laser diodes" // Second NASA Aerospace Pyrotechnic Systems Workshop, Sandia national laboratories Albuquerque, 1994, p. 101-114), which describes a method for initiating the system, which consists in controlling the optical path of the system when the optical switch (OF) is closed by forming and supplying an initiating pulse to the path of the initiating device, transfer the OF to the open state , initiate an initiating device - form and supply an initiating impulse to the initiating device.

В данной системе лазерного инициирования предлагаются два варианта обеспечения контроля инициирующего устройства. В первом варианте используются три оптических кабеля: один - для передачи оптического импульса на инициирующее устройство, второй - для передачи оптического импульса контроля оптического тракта, третий - для регистрации оптического импульса контроля, объединенные в оптическом разветвителе, имеющем на выходе один оптический кабель, соединенный с инициирующим устройством, также дополнительно применен лазерный излучатель, формирующий оптический импульс контроля с длиной волны, отличной от длины волны инициирующего лазерного излучателя.This laser initiation system offers two options for providing control of the initiator. In the first version, three optical cables are used: one for transmitting an optical pulse to the initiating device, the second for transmitting an optical pulse for monitoring the optical path, the third for registering an optical monitoring pulse, combined in an optical splitter having one optical cable at the output, connected to The initiating device also additionally uses a laser emitter, which forms an optical control pulse with a wavelength different from the wavelength of the initiating laser emitter.

Во втором варианте используются два оптических кабеля: один - для передачи оптического импульса на инициирующее устройство, второй - для регистрации оптического импульса контроля, при этом мощность оптического импульса инициирования ограничена до значения мощности контрольного импульса апертурой (диаметром отверстия) фильтра оптического включателя.In the second version, two optical cables are used: one for transmitting an optical pulse to the initiating device, the second for recording an optical control pulse, while the power of the optical initiation pulse is limited to the power of the control pulse by the aperture (hole diameter) of the optical switch filter.

Однако, в данной системе невозможно подать инициирующий импульс одновременно на более, чем одно инициирующее устройство, нет полного контроля оптического тракта при закрытом ОВ, а также нет контроля оптического тракта при открытом ОВ и контроля инициирования ЛВ. Все это снижает безопасность системы.However, in this system, it is impossible to apply an initiating pulse simultaneously to more than one initiating device, there is no complete control of the optical path when the optical fiber is closed, and there is also no control of the optical path when the optical fiber is open and there is no control of the initiation of the drug. All this reduces the security of the system.

Задача, на решение которой направлено изобретение - повышение безопасности системы лазерного инициирования.The problem to be solved by the invention is to increase the safety of the laser initiation system.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого технического решения - обеспечение контроля состояния оптического тракта в каждом канале системы.The technical result obtained by using the proposed technical solution is to ensure control of the state of the optical path in each channel of the system.

Указанный технический результат достигается тем, что контролируют оптический тракт системы при закрытом оптическом включателе путем формирования и подачи инициирующего импульса в тракт инициирующего устройства, переводят оптический включатель в открытое состояние, инициируют инициирующее устройство - формируют и подают инициирующий импульс на инициирующее устройство, при этом контролируют оптический тракт при закрытом оптическом включателе путем формирования и подачи сначала контрольного, а затем инициирующего импульса, после перевода оптического включателя в открытое состояние контролируют оптический тракт путем формирования и подачи контрольного импульса в тракт инициирующего устройства, после инициирования инициирующего устройства проверяют его срабатывание контрольным импульсом, при этом контрольный и инициирующий импульсы формируют одинаковыми по амплитуде и разными по длительности для каждого лазерного излучателя, контрольный/инициирующий импульс подают один или одновременно два на одно или два инициирующих устройства, соответственно, через проходной оптический соединитель, открытое/закрытое состояние оптического включателя обеспечивают перемещением светофильтра оптического включателя в открытое/закрытое состояние, соответственно.The specified technical result is achieved by the fact that the optical path of the system is monitored when the optical switch is closed by forming and supplying an initiating pulse to the path of the initiating device, the optical switch is switched to the open state, the initiating device is initiated - an initiating pulse is formed and supplied to the initiating device, while the optical the path with a closed optical switch by forming and supplying first a control and then an initiating pulse, after switching the optical switch to an open state, the optical path is monitored by forming and supplying a control pulse to the path of the initiating device, after initiating the initiating device, its operation is checked with a control pulse, while the control and initiating pulses are formed with the same amplitude and different in duration for each laser emitter, the control / initiating pulse is fed one or simultaneously two to one or two initiating devices, respectively, through the optical feedthrough connector, the open / closed state of the optical switch is provided by moving the light filter of the optical switch to the open / closed state, respectively.

Всей совокупностью перечисленных признаков достигается высокая безопасность многоканальной системы. Этого добились за счет следующего: при закрытом оптическом включателе (ОВ) контролируют оптический тракт сначала контрольным, а затем инициирующим импульсом, что дает возможность контролировать как состояние оптического включателя (открытое/закрытое), так и параметры инициирующего импульса. Далее проверяют состояние оптического тракта при открытом ОВ путем формирования и подачи контрольного импульса, что подтверждает также и состояние (исходное/неисходное) инициирующего устройства. Затем инициируют инициирующее устройство и проверяют его срабатывание контрольным импульсом. При этом контрольный и инициирующий импульсы формируют одинаковыми по амплитуде и разными по длительности для каждого лазерного излучателя, контрольный/инициирующий импульс подают один или одновременно два на одно или два инициирующих устройства, соответственно, через проходной оптический соединитель, что подтверждает при выдаче лазерным излучателем только контрольного импульса работоспособность лазерного излучателя и возможность формирования им инициирующего импульса, при этом проходной оптический соединитель обеспечивает удобство эксплуатации и расширение объектов применения лазерной системы.The totality of the listed features achieves high security of the multichannel system. This was achieved due to the following: when the optical switch (OF) is closed, the optical path is monitored first with a control and then with an initiating pulse, which makes it possible to control both the state of the optical switch (open / closed) and the parameters of the initiating pulse. Next, the state of the optical path is checked when the optical fiber is open by forming and supplying a control pulse, which also confirms the state (initial / non-initial) of the initiating device. Then initiate the initiating device and check its operation with a control pulse. In this case, the control and initiation pulses are formed with the same amplitude and different in duration for each laser emitter, the control / initiation pulse is fed one or two simultaneously to one or two initiating devices, respectively, through the optical pass-through connector, which is confirmed when the laser emitter issues only the control pulse, the operability of the laser emitter and the possibility of forming an initiating pulse by it, while the optical pass-through connector provides ease of operation and expansion of the objects of application of the laser system.

Таким образом, обеспечивают контроль состояния оптического тракта в каждом канале системы и решают задачу повышения ее безопасности.Thus, they provide monitoring of the state of the optical path in each channel of the system and solve the problem of increasing its safety.

При анализе уровня техники не обнаружено аналогов, характеризующихся признаками, тождественными всем существенным признакам данного изобретения. А также не выявлено факта известности влияния признаков, включенных в формулу, на технический результат заявляемого технического решения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условиям "новизна" и "изобретательский уровень".When analyzing the state of the art, no analogues were found, characterized by features that are identical to all the essential features of this invention. And also the fact of the known influence of the features included in the formula on the technical result of the proposed technical solution was not revealed. Therefore, the claimed invention meets the conditions of "novelty" and "inventive step".

На фиг. приведена структурная схема многоканальной системы лазерного инициирования для реализации способа инициирования.FIG. a block diagram of a multichannel laser initiation system for implementing the initiation method is presented.

Многоканальная система лазерного инициирования, реализующая заявляемый способ, содержит блок управления (БУ) 1, лазерные излучатели (ЛИ) 2, оптический включатель (ОВ) 3 со светофильтром, проходной оптический соединитель 4, инициирующие устройства 5, регистрирующие элементы 6. Выходы БУ 1 соединены с каждым ЛИ 2 и с ОВ 3, при этом ОВ расположен между выходом каждого ЛИ и соответствующим входом оптического разъема (ОР) 7. В качестве инициирующих устройств 5 используются лазерные воспламенители (ЛВ), а в качестве регистрирующих элементов 6 - регистраторы лазерного излучения (РЛИ). Каждый ЛВ 5 соединен оптическим кабелем (ОК) 8 с соответствующим входом РЛИ 6 через оптические разъемы 7. Проходной оптический соединитель 4 соединен ОК 8 через ОР 7 с входом каждого ЛВ 5 и с соответствующим выходом ОР 7 каждого ЛИ 2. ОВ 3 и ЛИ 2 образуют оптический блок (ОБ).A multichannel laser initiation system that implements the inventive method contains a control unit (CU) 1, laser emitters (LI) 2, an optical switch (OV) 3 with a light filter, an optical pass-through connector 4, initiating devices 5, recording elements 6. The outputs of the CU 1 are connected with each LI 2 and with OB 3, while the OB is located between the output of each LI and the corresponding input of the optical connector (OP) 7. Laser ignitors (LP) are used as initiating devices 5, and laser radiation recorders ( RLI). Each LV 5 is connected by an optical cable (OK) 8 with the corresponding input of RLI 6 through optical connectors 7. Optical loop-through connector 4 is connected by OK 8 through OP 7 with the input of each LV 5 and with the corresponding output of OP 7 of each LI 2. OV 3 and LI 2 form an optical unit (OB).

БУ 1 предназначен для обеспечения контроля состояния ОБ электрическим сигналом - в требуемый момент времени БУ 1 по заданному алгоритму работы обеспечивает формирование и передачу управляющих электрических (контрольного (одного или двух одновременно) или инициирующего (одного или двух одновременно)) сигналов для формирования каждым лазерным излучателем 2 соответствующих оптических (контрольного или инициирующих, одного или двух одновременно) импульсов, а также формирование и передачу управляющих электрических сигналов для перехода ОВ 3 из одного устойчивого состояния в другое (открытое или закрытое). Открытое/закрытое состояние ОВ 3 обеспечивают перемещением светофильтра ОВ 3 в открытое/закрытое состояние, соответственно.BU 1 is designed to control the state of the OB by an electrical signal - at the required time, BU 1, according to a given operation algorithm, provides the formation and transmission of control electrical (control (one or two at the same time) or initiating (one or two at the same time)) signals for the formation by each laser emitter 2 appropriate optical (control or initiating, one or two simultaneously) pulses, as well as the formation and transmission of control electrical signals for the transition of OB 3 from one stable state to another (open or closed). The open / closed state of the OB 3 is provided by moving the optical filter of the OB 3 to the open / closed state, respectively.

В открытом состоянии светофильтр ОВ 3 обеспечивает пропускание оптического импульса от ЛИ 2 с минимальными оптическими потерями, в закрытом - с максимальными оптическими потерями.In the open state, the optical filter ОВ 3 ensures the transmission of an optical pulse from LI 2 with minimum optical losses, in the closed state - with maximum optical losses.

Каждое инициирующее устройство 5 на входе ОР 7 имеет два оптических кабеля. Один - для получения контрольного или инициирующего оптического импульса с выхода ОР 7 соответствующего лазерного излучателя 2, второй - для передачи на вход РЛИ 6, отраженного от лазерного воспламенителя 5 контрольного или инициирующего оптического импульсов.Each initiating device 5 at the input OP 7 has two optical cables. One is for receiving a control or initiating optical pulse from the output of the OP 7 of the corresponding laser emitter 2, the second is for transmission to the input of the radar image 6 reflected from the laser igniter 5 of the control or initiating optical pulses.

При нахождении ОВ 3 в закрытом состоянии без лазерного инициирования ЛВ 5 обеспечивается контроль РЛИ 6 контрольного или инициирования оптического импульсов (одного или двух одновременно), при нахождении ОВ 3 в открытом состоянии - только контрольного оптического импульса (одного или двух одновременно).When the OB 3 is in the closed state without laser initiation of the LV 5, control of the radar image 6 of the control or initiation of optical pulses (one or two at the same time) is provided, when the OB 3 is in the open state - only the control optical pulse (one or two at the same time).

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

В исходном состоянии ОВ 3 находится в закрытом положении, обеспечивая светофильтром, находящимся в закрытом состоянии, максимальные оптические потери для передачи оптического (инициирующего, контрольного) импульса в оптический тракт от всех ЛИ 2 до всех инициирующих устройств 5.In the initial state, OF 3 is in the closed position, providing the maximum optical loss for the transmission of the optical (initiating, control) pulse to the optical path from all LI 2 to all initiating devices 5 with a light filter, which is in the closed state.

При закрытом ОВ контролируют оптический тракт системы от ЛИ 2 до ЛВ 5 путем формирования БУ 1 и подачи от ЛИ 2 (от одного или двух ЛИ 2 одновременно) сначала контрольного, а затем инициирующего импульса в тракт до ЛВ 5 (одного или двух ЛВ 5 одновременно) и регистрации (одного или двух одновременно) оптического импульса РЛИ 6. Переводят ОВ в открытое состояние, после чего контролируют оптический тракт путем формирования БУ 1 и подачи от ЛИ 2 (от одного или двух ЛИ 2 одновременно) контрольного импульса в тракт до ЛВ 5 (одного или двух ЛВ 5 одновременно) и регистрации (одного или двух одновременно) оптического импульса РЛИ 6. После проверки одного (двух) тракта от ЛИ 2 до ЛВ 5 в соответствии с необходимым (требуемым) алгоритмом работы БУ 1 формирует и ЛИ 2 подает (один или два одновременно) инициирующий импульс в тракт до ЛВ 5 (одного или двух ЛВ 5 одновременно). После инициирования ЛВ 5 (одного или двух ЛВ 5 одновременно) проверяют срабатывание инициирующего устройства ЛВ 5 контрольным импульсом - путем формирования БУ 1 и подачи от ЛИ 2 (от одного или двух ЛИ 2 одновременно) контрольного импульса в тракт до ЛВ 5 (одного или двух ЛВ 5 одновременно) и регистрации (одного или двух одновременно) оптического импульса РЛИ 6.When the OB is closed, the optical path of the system from LI 2 to LV 5 is controlled by forming BU 1 and feeding from LI 2 (from one or two LI 2 simultaneously), first a control pulse and then an initiating pulse into the path to LI 5 (one or two LI 5 simultaneously ) and registration (one or two at the same time) of the optical pulse of the radar image 6. Transfer the OB to the open state, after which the optical path is controlled by forming the BU 1 and feeding from the LI 2 (from one or two LI 2 at the same time) a control pulse to the path to the LI 5 (one or two LV 5 at the same time) and registration (one or two at the same time) of an optical pulse RLI 6. After checking one (two) path from LI 2 to LV 5 in accordance with the necessary (required) algorithm of operation, BU 1 forms and LI 2 delivers (one or two at the same time) an initiating impulse into the path to LV 5 (one or two LV 5 at the same time). After initiation of LV 5 (one or two LV 5 at the same time), the actuation of the LV 5 initiating device is checked with a control pulse - by forming BU 1 and feeding from LI 2 (from one or two LI 2 at the same time) a control pulse to the path to LV 5 (one or two LV 5 simultaneously) and registration (one or two at the same time) of an optical pulse RLI 6.

При этом контрольный и инициирующий импульсы формируют одинаковыми по амплитуде и разными по длительности для каждого лазерного излучателя и подают через проходной оптический соединитель 4.In this case, the control and initiating pulses are formed with the same amplitude and different in duration for each laser emitter and are fed through the optical pass-through connector 4.

При этом отраженный от лазерного воспламенителя 5 контрольный оптический импульс, преобразованный в электрический сигнал регистратором лазерного излучения 6, обеспечивает контроль не только оптического тракта от ЛИ 2 до ЛВ 5, но и состояние (исходное, сработанное) ЛВ 5, являющегося оконечным устройством системы лазерного инициирования.In this case, the control optical pulse reflected from the laser igniter 5, converted into an electrical signal by the laser radiation recorder 6, provides control not only of the optical path from LI 2 to LV 5, but also the state (initial, triggered) of LV 5, which is the terminal device of the laser initiation system ...

Таким образом, представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании способа по заявляемому изобретению следующей совокупности условий:Thus, the data presented indicate the fulfillment of the following set of conditions when using the method according to the claimed invention:

- процесс, воплощающий заявленный способ при его осуществлении, предназначен для использования в области ракетно-космической техники, горной промышленности и сотрудников МЧС при создании систем инициирования ВВ, обеспечивая повышенную безопасность в условиях воздействия электромагнитных факторов различного происхождения;- the process embodying the claimed method in its implementation is intended for use in the field of rocket and space technology, the mining industry and employees of the Ministry of Emergency Situations when creating systems for the initiation of explosives, providing increased safety under the influence of electromagnetic factors of various origins;

- для заявляемого способа в том виде, в котором он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления.- for the proposed method in the form in which it is characterized in the claims, the possibility of its implementation is confirmed.

Следовательно, заявляемый способ соответствует условию "промышленная применимость".Therefore, the inventive method meets the condition of "industrial applicability".

Claims (1)

Способ инициирования многоканальной системы лазерного инициирования, заключающийся в том, что контролируют оптический тракт системы при закрытом оптическом включателе путем формирования и подачи инициирующего импульса в тракт инициирующего устройства, переводят оптический включатель в открытое состояние, инициируют инициирующее устройство - формируют и подают инициирующий импульс на инициирующее устройство, отличающийся тем, что контролируют оптический тракт при закрытом оптическом включателе путем формирования и подачи сначала контрольного, а затем инициирующего импульса, после перевода оптического включателя в открытое состояние контролируют оптический тракт путем формирования и подачи контрольного импульса в тракт инициирующего устройства, после инициирования инициирующего устройства проверяют его срабатывание контрольным импульсом, при этом контрольный и инициирующий импульсы формируют одинаковыми по амплитуде и разными по длительности для каждого лазерного излучателя, контрольный/инициирующий импульс подают один или одновременно два на одно или два инициирующих устройства, соответственно, через проходной оптический соединитель, открытое/закрытое состояние оптического включателя обеспечивают перемещением светофильтра оптического включателя в открытое/закрытое состояние, соответственно.A method for initiating a multichannel laser initiation system, which consists in controlling the optical path of the system when the optical switch is closed by forming and supplying an initiating pulse to the path of the initiating device, transferring the optical switch to the open state, initiating an initiating device - forming and supplying an initiating pulse to the initiating device characterized in that the optical path is monitored when the optical switch is closed by forming and supplying first a control and then an initiating pulse, after switching the optical switch to the open state, the optical path is monitored by forming and supplying a control pulse to the path of the initiating device, after initiating the initiating device, it is checked its triggering by a control pulse, while the control and initiating pulses are formed with the same amplitude and different duration for each laser emitter, the control / the initiating pulse is applied one or simultaneously two to one or two initiating devices, respectively, through the optical feedthrough connector, the open / closed state of the optical switch is provided by moving the optical switch light filter to the open / closed state, respectively.
RU2020126392A 2020-08-05 2020-08-05 Method for initiating multi-channel laser initiation system RU2752408C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126392A RU2752408C1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Method for initiating multi-channel laser initiation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126392A RU2752408C1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Method for initiating multi-channel laser initiation system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2752408C1 true RU2752408C1 (en) 2021-07-27

Family

ID=76989594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126392A RU2752408C1 (en) 2020-08-05 2020-08-05 Method for initiating multi-channel laser initiation system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2752408C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2807949C1 (en) * 2022-02-28 2023-11-21 Публичное акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" Method and device for checking the integrity of optical and electrical circuits in laser initiation systems for energy materials

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1747806A1 (en) * 1990-02-26 1992-07-15 Научно-Производственное Объединение По Исследованию И Проектированию Энергетического Оборудования Им.И.И.Ползунова Method of flame check
US5413045A (en) * 1992-09-17 1995-05-09 Miszewski; Antoni Detonation system
RU2107256C1 (en) * 1997-08-27 1998-03-20 Олег Михайлович Денисов Method of initiation of charges
FR2864217A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-24 Tda Armements Sas Detonator induction device for use in active protection device, has control unit that is connected to controllable switches and that delivers control signal to switches for permitting to select lasers to be supplied
RU2684259C1 (en) * 2018-06-09 2019-04-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Charge initiators method and system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1747806A1 (en) * 1990-02-26 1992-07-15 Научно-Производственное Объединение По Исследованию И Проектированию Энергетического Оборудования Им.И.И.Ползунова Method of flame check
US5413045A (en) * 1992-09-17 1995-05-09 Miszewski; Antoni Detonation system
RU2107256C1 (en) * 1997-08-27 1998-03-20 Олег Михайлович Денисов Method of initiation of charges
FR2864217A1 (en) * 2003-12-19 2005-06-24 Tda Armements Sas Detonator induction device for use in active protection device, has control unit that is connected to controllable switches and that delivers control signal to switches for permitting to select lasers to be supplied
RU2684259C1 (en) * 2018-06-09 2019-04-04 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Charge initiators method and system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D.Rosner, E.Spomer "Four channel laser firing unit using laser diodes". Second NASA Aerospace Pyrotechnic Systems Workshop, Sandia national laboratories Albuquerque, 1994, p. 101-114, найдено 20.05.2021 в интернет: https://archive.org/details/nasa_techdoc_19960020681. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2807949C1 (en) * 2022-02-28 2023-11-21 Публичное акционерное общество "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" Method and device for checking the integrity of optical and electrical circuits in laser initiation systems for energy materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3812783A (en) Optically detonated explosive device
US3362329A (en) Electro-explosive devices
US3408937A (en) Light energized explosive device
US5206455A (en) Laser initiated ordnance systems
US3724383A (en) Lasser stimulated ordnance initiation device
US5229542A (en) Selectable fragmentation warhead
US3228337A (en) Radio frequency free communication system
US4700629A (en) Optically-energized, emp-resistant, fast-acting, explosion initiating device
GB2442975A (en) Explosive system for seismic charges
US3554129A (en) Optical fusing system
RU2752408C1 (en) Method for initiating multi-channel laser initiation system
US5247866A (en) Optically set fuze system
US6227114B1 (en) Select trigger and detonation system using an optical fiber
US7191706B2 (en) Optically triggered fire set/detonator system
US5520115A (en) Timing and safety module to sequence events in missiles
RU2684259C1 (en) Charge initiators method and system
CN108180503A (en) Controllable time delay laser-ignition unit
RU2807949C1 (en) Method and device for checking the integrity of optical and electrical circuits in laser initiation systems for energy materials
RU2691381C1 (en) Laser initiation device
RU2107256C1 (en) Method of initiation of charges
RU2739253C1 (en) Pulsed laser radiation source
US4998963A (en) Explosive logic clock
CN115682847B (en) Electromagnetically driven movable lens multipoint laser detonation system and implementation method thereof
RU2815364C2 (en) Optical pyrotechnic initiator
RU2800573C1 (en) Laser input unit including general design, options for using volumetric optic components, optical connector